AMEP蛋白对玉米苗期低温冷害胁迫抗性的影响

为了探究AMEP蛋白对低温冷害胁迫下玉米幼苗生理代谢的影响,对两叶一心时期玉米幼苗的叶面喷施0.1 mg·mL^(-1)AMEP蛋白,24 h后进行低温冷害胁迫,温度0~4℃,持续时间6 h,胁迫结束24 h对玉米幼苗的形态指标、地上部与地下部生物量、膜损伤指标、渗透调节物质、抗氧化酶活性进行测定。结果表明:在AMEP蛋白的作用下,玉米幼苗的形态指标和有机物质积累显著增加,AMEP蛋白组比对照株高、根长分别提升23.7%和29.5%,地上部干质量与鲜质量分别提升39.3%和53.2%,地下部干质量与鲜质量分别提升64.4%和63.9%;低温冷害胁迫对其细胞膜的损伤明显降低,超氧阴离子含量、过氧化氢含量、丙二醛含量、相对电导率分别降低36.5%、23.4%、43.8%、26.1%,细胞内渗透压得到平衡,并且幼苗的抗氧化酶活性提升;可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、APX活性分别提升25.2%、46.1%、26.4%、28.6%、8.3%、22.8%、28.7%。综上所述,AMEP蛋白可以有效提升玉米幼苗的抗逆性,从而降低低温冷害胁迫对玉米幼苗的损害。

干旱胁迫下蛋白激发子AMEP对绿豆和红小豆生理代谢的影响

AMEP蛋白作为一种新型蛋白激发子具有提高植物抗逆性的作用。为探究AMEP蛋白在干旱胁迫下对植物生理代谢的影响,本试验采用盆栽控水方法,研究其对绿豆和红小豆苗期形态特征、光合荧光参数、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:干旱胁迫(DS处理)显著抑制绿豆和红小豆幼苗生长;喷施AMEP蛋白提高干旱胁迫下绿豆和红小豆幼苗的株高、根长、根表面积和生物量,其中绿豆和红小豆的地下生物量较DS处理分别增加212.36%和89.36%,达到显著水平。干旱胁迫下喷施AMEP蛋白(ADS处理)提高绿豆和红小豆叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo),提高叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及叶绿素含量(SPAD),其中绿豆的Pn、Gs、Tr、SPAD值较DS处理分别提高21.71%、45.38%、20.85%和17.53%,红小豆的Pn、Gs、Tr、SPAD值较DS处理分别提高37.67%、15.84%、32.89%和37.31%。干旱胁迫下喷施AMEP蛋白(ADS处理)还增加绿豆和红小豆叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,其中POD活性增幅最大,分别增加56.49%和46.08%。综上表明,喷施AMEP蛋白可显著增强干旱胁迫下绿豆和红小豆幼苗的光合作用和抗氧化能力,进而提高抗旱性。

不同浓度Fe^(2+)对蛋白激发子AMEP聚合状态以及活性的影响

AMEP是来自于枯草芽孢杆菌的一种新型蛋白激发子,可诱导植物叶片发生过敏反应并激发植物的防卫反应,提高植物的抗病性,是生物农药的理想候选。为了研究AMEP蛋白的聚合体状态与金属离子之间的关系,以及蛋白多聚体对其活性的影响,比较了不同浓度Fe^(2+)对AMEP蛋白激发子的聚合程度和活性的影响,设置0.03、0.3、3 g·L^(-1)Fe^(2+)3种浓度梯度的Fe^(2+)与AMEP蛋白混合溶液处理烟草叶片,并通过过敏反应、酶活、灰霉抗病试验对烟草叶片的生理指标进行检测。低浓度Fe^(2+)能够增加AMEP聚合程度提高蛋白活性,从而增强烟草的过敏反应和早期防御反应和某些防御酶的激发,从而增加对灰霉病的抗性;而高浓度Fe^(2+)则会降低蛋白活性。综上,低浓度的Fe^(2+)与AMEP蛋白结合形成了更多适宜其发挥蛋白性能的多聚体,能更好地保存酶解位点以便其发挥其性能,从而提高AMEP蛋白的活性。

有机硅对蛋白激发子AMEP功能活性的影响

为了明确加入表面活性剂是否会改变AMEP蛋白的亲水和疏水分布,以致影响蛋白的功能活性,本文设置了一系列浓度梯度的有机硅对AMEP蛋白进行处理,通过过敏反应试验来检测有机硅对AMEP蛋白功能活性的影响,并通过灰霉菌接病试验检验了含1/7500有机硅的AMEP蛋白制剂对植物抗病性的影响。结果表明:在有机硅浓度低于1/5000时AMEP蛋白的过敏反应活性有明显增强,而浓度高于1/5000时有机硅对AMEP的过敏反应活性则起到抑制作用;喷施了1/7500有机硅与AMEP混合液的烟草叶片能够显著提升对灰霉菌的抗性。本研究结果表明,合理利用有机硅可以增强AMEP蛋白的功能活性,为有机硅与AMEP的共同施用提供了理论依据。

无机盐种类与用量对AMEP蛋白表达水平的影响

AMEP蛋白是从枯草芽孢杆菌中分离鉴定出来的一种新型蛋白激发子,能够诱导植物防卫反应并提高植物的抗病性,是生物农药的理想候选。在前期的研究中发现,培养基中的无机盐对AMEP蛋白表达水平有很大影响。为了最大限度地提高AMEP蛋白的产量,通过在AMEP蛋白的发酵培养基中添加多种无机盐,研究不同种类的无机盐对AMEP蛋白表达水平的影响。结果表明,磷酸钙和磷酸氢二钠能显著提高AMEP蛋白的表达水平,而氯化钠、氯化钙、硫酸锌则显著降低了AMEP蛋白的表达水平。当磷酸钙用量为2g/L时,AMEP蛋白表达产量最高。